JP2002526005A - ホーン・タイプ・ラウドスピーカ・システム - Google Patents
ホーン・タイプ・ラウドスピーカ・システムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only
- H04R1/30—Combinations of transducers with horns, e.g. with mechanical matching means, i.e. front-loaded horns
Abstract
(57)【要約】
変換器アセンブリ(102)、音響変成器(104)および出力ホーン・アセンブリ(106)を含む、対応する電気信号から音響信号を再生する改良型ホーン・タイプ・ラウドスピーカ・システム(100)である。変換器アセンブリ(102)は、ボイスコイル(110)から外側のドライバ錘体の外縁への直線的なパス長が、ボイスコイルからダスト・キャップの頂部への距離にほぼ等しくなるように構成された、内側のドライバ錘体(114)、外側のドライバ錘体(112)およびダスト・キャップ(116)を含む。変換器アセンブリ(102)によって伝達された音響信号は、音響変成器(104)によって複数の放射状導波管(126、138)を通ってホーン・アセンブリ(106)の方に向けられる。音響変成器の形状およびそれが変換器に近接していることも、変換器アセンブリ(102)に一様で低い機械的リアクタンスを提供する。音響変成器(104)は、ホーン・アセンブリ(106)の始点で異質なモードの形成を妨げるスロート・モード障壁(128)を更に含む。
Description
【0001】
本発明は、ラウドスピーカ・システムに関し、特に、電気/音響変換器からの
音響エネルギーを効率的かつ正確に外気に伝えるラウドスピーカ・システムに関
する。
音響エネルギーを効率的かつ正確に外気に伝えるラウドスピーカ・システムに関
する。
【0002】
ラウドスピーカは、電気信号を音響信号(すなわち、音)に変換して、音響信
号を1人または複数の聴取者に向けて送る装置である。一般的に、ラウドスピー
カは、電気信号を受け取り、それを機械的な振動に変換する電磁変換器を含む。
機械的な振動は周囲の大気圧付近で圧力の局所的な変動を生じさせ、その圧力変
動は大気媒体内を伝搬して音響信号を形成する。ホーン・タイプのラウドスピー
カは通常、変換器アセンブリ、音響変成器および音響導波管すなわちホーンを含
む。変換器アセンブリは、図1の断面図に示したように錘体状のドライバ10を
含む場合があり、ここで、ボイスコイル12は入力端子14を介して電気信号を
受け取り、電気信号の関数として環状錘体16における機械的な振動を生成する
。錘体状のドライバ10は、ボイスコイル12に取り付けられ、それを覆うダス
ト・キャップ18を更に含む。その結果、ボイスコイルは、ダスト・キャップ1
8においても機械的な振動を生成する。錘体状のドライバ10は通常、中央軸2
0を中心に対称に製作されている。音響信号の大半は、錘体外縁22およびダス
ト・キャップ18に補助されて錘体から発せられる。
号を1人または複数の聴取者に向けて送る装置である。一般的に、ラウドスピー
カは、電気信号を受け取り、それを機械的な振動に変換する電磁変換器を含む。
機械的な振動は周囲の大気圧付近で圧力の局所的な変動を生じさせ、その圧力変
動は大気媒体内を伝搬して音響信号を形成する。ホーン・タイプのラウドスピー
カは通常、変換器アセンブリ、音響変成器および音響導波管すなわちホーンを含
む。変換器アセンブリは、図1の断面図に示したように錘体状のドライバ10を
含む場合があり、ここで、ボイスコイル12は入力端子14を介して電気信号を
受け取り、電気信号の関数として環状錘体16における機械的な振動を生成する
。錘体状のドライバ10は、ボイスコイル12に取り付けられ、それを覆うダス
ト・キャップ18を更に含む。その結果、ボイスコイルは、ダスト・キャップ1
8においても機械的な振動を生成する。錘体状のドライバ10は通常、中央軸2
0を中心に対称に製作されている。音響信号の大半は、錘体外縁22およびダス
ト・キャップ18に補助されて錘体から発せられる。
【0003】 音響変成器26(または位相プラグとしても知られている)は通常、図2の断
面図に示したように、錘体16に隣接して設けられている。音響変成器26の目
的は、錘体状ドライバ10によって駆動された空気室の体積を削減することであ
る。音響変成器26がなければ、ドライバ10に対向する音響システムの機械的
リアクタンスは高く、より低い周波数での錘体16およびダスト・キャップ18
の機械的振動を許容するだけである。機械的振動の周波数が上昇すると、高い機
械的リアクタンスが振動を減衰させて、そのためドライバの放射効率を削減する
。音響変成器26が存在することで、体積が削減された空気室28ができる。こ
れによって、機械的リアクタンスは削減されて、より高い周波数での錘体16お
よびダスト・キャップ18の機械的振動を可能にする。
面図に示したように、錘体16に隣接して設けられている。音響変成器26の目
的は、錘体状ドライバ10によって駆動された空気室の体積を削減することであ
る。音響変成器26がなければ、ドライバ10に対向する音響システムの機械的
リアクタンスは高く、より低い周波数での錘体16およびダスト・キャップ18
の機械的振動を許容するだけである。機械的振動の周波数が上昇すると、高い機
械的リアクタンスが振動を減衰させて、そのためドライバの放射効率を削減する
。音響変成器26が存在することで、体積が削減された空気室28ができる。こ
れによって、機械的リアクタンスは削減されて、より高い周波数での錘体16お
よびダスト・キャップ18の機械的振動を可能にする。
【0004】 音響導波管(あるいは、ホーン)は、ドライバおよび音響変成器によって発せ
られる音響信号を受け取り、その信号を特定の方向に向ける。一般的に、ドライ
バ/インピーダンス整合アセンブリの伝達パターンは、ホーンによって制限され
た領域よりも大きい。ホーンはドライバ/音響変成器の伝達パターンを圧縮する
傾向にあるので、ラウドスピーカ全体の指向性を高める。
られる音響信号を受け取り、その信号を特定の方向に向ける。一般的に、ドライ
バ/インピーダンス整合アセンブリの伝達パターンは、ホーンによって制限され
た領域よりも大きい。ホーンはドライバ/音響変成器の伝達パターンを圧縮する
傾向にあるので、ラウドスピーカ全体の指向性を高める。
【0005】 典型的な先行技術の錘体状ドライバ10は、錘体外縁22から発せられた音が
、時間が経つと、ダスト・キャップ頂部24から発せられた音とコヒーレントで
はなくなるという欠点を示す。これは、ボイスコイル12から錘体外縁22への
パス長が、ボイスコイル12からダスト・キャップ頂部24へのパス長よりも長
いためである。時間の差は数マイクロ秒でしかないであろうが、これは、ドライ
バ10から発せされる、その結果得られる音響信号に影響を与えるに十分である
ので、この音響信号は元の音響信号を真に表すものではなくなる。先行技術のド
ライバ10の他の欠点は、その位相プラグの存在がホーンの喉の外縁を除く全て
をほぼ塞ぎ、基本的に「環状の放射体」であるものを作り出すということである
。ドライバ10の周波数が高くなると、音響出力の指向性が高まる。あらゆる放
射体はこのような効果をある程度は示すであろうが、環状放射体の指向性は周波
数に対して、直接放射錘体状ドライバよりも急速に上昇する。
、時間が経つと、ダスト・キャップ頂部24から発せられた音とコヒーレントで
はなくなるという欠点を示す。これは、ボイスコイル12から錘体外縁22への
パス長が、ボイスコイル12からダスト・キャップ頂部24へのパス長よりも長
いためである。時間の差は数マイクロ秒でしかないであろうが、これは、ドライ
バ10から発せされる、その結果得られる音響信号に影響を与えるに十分である
ので、この音響信号は元の音響信号を真に表すものではなくなる。先行技術のド
ライバ10の他の欠点は、その位相プラグの存在がホーンの喉の外縁を除く全て
をほぼ塞ぎ、基本的に「環状の放射体」であるものを作り出すということである
。ドライバ10の周波数が高くなると、音響出力の指向性が高まる。あらゆる放
射体はこのような効果をある程度は示すであろうが、環状放射体の指向性は周波
数に対して、直接放射錘体状ドライバよりも急速に上昇する。
【0006】 本発明の目的は、以下で明らかになる他の利点を提供しながら、前述の欠点を
実質的に克服または縮小するラウドスピーカ・システムを提供することである。
実質的に克服または縮小するラウドスピーカ・システムを提供することである。
【0007】
本発明は、電気信号を受け取り、音響信号を伝達媒体を介して伝達するラウド
スピーカ・システムである。該システムは、電気信号を受け取り、電気信号を表
す音響信号を生成する変換器アセンブリを含む。変換器アセンブリは、複数の放
射領域から音響エネルギーを生成する。該システムは、変換器アセンブリを伝達
媒体に整合させ、変換器アセンブリの放射領域のほぼ全てから音響信号を受け取
り、その音響信号を所定の方向に向ける、音響変成器を更に含む。
スピーカ・システムである。該システムは、電気信号を受け取り、電気信号を表
す音響信号を生成する変換器アセンブリを含む。変換器アセンブリは、複数の放
射領域から音響エネルギーを生成する。該システムは、変換器アセンブリを伝達
媒体に整合させ、変換器アセンブリの放射領域のほぼ全てから音響信号を受け取
り、その音響信号を所定の方向に向ける、音響変成器を更に含む。
【0008】 一実施形態において、ドライバ・アセンブリは、中央軸を中心に設けられたボ
イスコイルと、ボイスコイルと同軸上にあり、それに固定的に取り付けられた錘
体と、錘体と同軸上にあり、それに固定的に取り付けられたダスト・キャップと
を有する錘体状ドライバを含む。ボイスコイルからダスト・キャップの頂部まで
の距離は、ボイスコイルから錘体の外縁までの距離にほぼ等しい。
イスコイルと、ボイスコイルと同軸上にあり、それに固定的に取り付けられた錘
体と、錘体と同軸上にあり、それに固定的に取り付けられたダスト・キャップと
を有する錘体状ドライバを含む。ボイスコイルからダスト・キャップの頂部まで
の距離は、ボイスコイルから錘体の外縁までの距離にほぼ等しい。
【0009】 他の実施形態においては、錘体は2つの個別の構成部品、すなわち、ボイスコ
イルと同軸上にあり、それに固定的に取り付けられた外側錘体、およびボイスコ
イルと同軸上にあり、それに固定的に取り付けられた内側錘体を含む場合があり
、単一の錘体によって提供されるのとほぼ同じ形状および機能がこれら2つの個
別の錘体によって提供されるようになされている。
イルと同軸上にあり、それに固定的に取り付けられた外側錘体、およびボイスコ
イルと同軸上にあり、それに固定的に取り付けられた内側錘体を含む場合があり
、単一の錘体によって提供されるのとほぼ同じ形状および機能がこれら2つの個
別の錘体によって提供されるようになされている。
【0010】 別の実施形態においては、音響変成器は、中央軸を中心に設けられた位相プラ
グ・コアを含み、位相プラグ・コアは該コアの対向する端部に設けられた第1の
面と第2の面とを有する。音響変成器および錘体状ドライバの互いに対向する面
の間に、均一な空気室または空間を形成するように、第1の面は錘体状ドライバ
にほぼ隣接して、錘体状ドライバの外側錘体、内側錘体およびダスト・キャップ
にほぼ整合する外形を有している。
グ・コアを含み、位相プラグ・コアは該コアの対向する端部に設けられた第1の
面と第2の面とを有する。音響変成器および錘体状ドライバの互いに対向する面
の間に、均一な空気室または空間を形成するように、第1の面は錘体状ドライバ
にほぼ隣接して、錘体状ドライバの外側錘体、内側錘体およびダスト・キャップ
にほぼ整合する外形を有している。
【0011】 別の実施形態においては、音響変成器には、中央軸にほぼ平行に、音響変成器
を通る複数のチャネルすなわち音響導波管が設けられている。導波管は、中央軸
に平行な方向に第1の面から遠ざかって広がることが好ましく、導波管のそれぞ
れが第1の面で最も狭く、第2の面で最も広くなるようになされている。
を通る複数のチャネルすなわち音響導波管が設けられている。導波管は、中央軸
に平行な方向に第1の面から遠ざかって広がることが好ましく、導波管のそれぞ
れが第1の面で最も狭く、第2の面で最も広くなるようになされている。
【0012】 更に別の実施形態においては、音響変成器は、音響変成器にほぼ隣接していて
それに固定的に取り付けられた、中央軸を中心に設けられたスロート・モード障
壁(throat mode barrier)を含む。スロート・モード障壁は、複数の放射状に
方向づけられたフィンを更に含む。
それに固定的に取り付けられた、中央軸を中心に設けられたスロート・モード障
壁(throat mode barrier)を含む。スロート・モード障壁は、複数の放射状に
方向づけられたフィンを更に含む。
【0013】 本発明の前記の目的および他の目的、その多様な特徴、ならびに発明自体は、
付属の図面を参照しながら以下の説明を読めば更に完全に理解されるであろう。
付属の図面を参照しながら以下の説明を読めば更に完全に理解されるであろう。
【0014】 [発明の詳細な説明] 本発明は、対応する電気信号から音響信号を再生する、改良型ホーン・タイプ
・ラウドスピーカ・システムに関する。図3Aは、変換器アセンブリ102、音
響変成器104および出力ホーン・アセンブリ106を含む改良型ホーン・タイ
プ・ラウドスピーカ・システム100の好適な一実施形態を示している。図3B
は、ユニットとして組み立てられた変換器アセンブリ102と音響変成器104
との斜視図を示している。図3Cは、変換器アセンブリ102と音響変成器10
4との分解斜視図を示している。
・ラウドスピーカ・システムに関する。図3Aは、変換器アセンブリ102、音
響変成器104および出力ホーン・アセンブリ106を含む改良型ホーン・タイ
プ・ラウドスピーカ・システム100の好適な一実施形態を示している。図3B
は、ユニットとして組み立てられた変換器アセンブリ102と音響変成器104
との斜視図を示している。図3Cは、変換器アセンブリ102と音響変成器10
4との分解斜視図を示している。
【0015】 好適な一実施形態によれば、図4の断面図により詳細に示された変換器アセン
ブリ102は、ボイスコイル110と、外側部分112および内側部分114を
有する錘体と、ダスト・キャップ116とを含む。図示した実施形態においては
、錘体は連続的であるが、外側部分112および内側部分114は説明のみを目
的として分離して示してある。他の実施形態においては、錘体は、組み立てられ
ると図4に示して説明した錘体とほぼ同じ形状および特性を有する錘体を形成す
る、別個の内側部分および外側部分を含んでもよい。図4の断面図は、中央軸C
Aで切断した変換器アセンブリの片側半分を示しており、中央軸CAは、システ
ムによって生成された音響エネルギーの伝搬の軸であることが好ましい。ドライ
バ錘体の外側部分112および内側部分114の両方は、両端で上部を切断され
た錘体の形状になっている。外側部分112の小さい方の端部の外縁および内側
部分114の大きい方の端部の外縁は、接合部118で一致し、錘体は接合部1
18でボイスコイル110に固定的に取り付けられている。ダスト・キャップ1
16はドライバ錘体の内側部分114に固定的に取り付けられており、ダスト・
キャップの頂部120で中央軸CAと交差している。内側部分114とダスト・
キャップ116とに沿った、接合部118からダスト・キャップ頂部120への
距離は、図4ではD1と符号を付してある。外側部分112に沿った、接合部1
18から外側部分122への距離は、D2と符号を付してある。本発明の好適な
一実施形態においては、距離D1は距離D2にほぼ等しい。ボイスコイル110
に起因する機械的な振動は、接合部118で外側部分112および内側部分11
4に与えられる。機械的振動は等距離のパスD2およびD1に沿って、それぞれ
外側部分112および内側部分114を通って伝わるので、ダスト・キャップの
頂部120および外縁122は、ほぼ等しい時間関係を有する音響信号を生成す
る。ダスト・キャップの頂部120および外縁122から生成される音はコヒー
レントであり、中央軸CAに沿って(すなわち、軸上で)強め合って加算され(
等しい時間関係のために)、そのため、変換器アセンブリ102によって受け取
られる電気信号を真に表すものとなる。かかるコヒーレントな伝達は、パスD1
およびD2に沿った機械的振動の速度がほぼ等しいときにのみ可能である。この
ことは、内側部分114、外側部分112およびダスト・キャップ116が同じ
材料から製作されているので、図示した実施形態に当てはまる。他の実施形態は
パスD1およびD2に沿って異類の材料を含んでもよいが、但し、異類の材料内
の機械的振動の伝搬速度はほぼ等しいものとする。
ブリ102は、ボイスコイル110と、外側部分112および内側部分114を
有する錘体と、ダスト・キャップ116とを含む。図示した実施形態においては
、錘体は連続的であるが、外側部分112および内側部分114は説明のみを目
的として分離して示してある。他の実施形態においては、錘体は、組み立てられ
ると図4に示して説明した錘体とほぼ同じ形状および特性を有する錘体を形成す
る、別個の内側部分および外側部分を含んでもよい。図4の断面図は、中央軸C
Aで切断した変換器アセンブリの片側半分を示しており、中央軸CAは、システ
ムによって生成された音響エネルギーの伝搬の軸であることが好ましい。ドライ
バ錘体の外側部分112および内側部分114の両方は、両端で上部を切断され
た錘体の形状になっている。外側部分112の小さい方の端部の外縁および内側
部分114の大きい方の端部の外縁は、接合部118で一致し、錘体は接合部1
18でボイスコイル110に固定的に取り付けられている。ダスト・キャップ1
16はドライバ錘体の内側部分114に固定的に取り付けられており、ダスト・
キャップの頂部120で中央軸CAと交差している。内側部分114とダスト・
キャップ116とに沿った、接合部118からダスト・キャップ頂部120への
距離は、図4ではD1と符号を付してある。外側部分112に沿った、接合部1
18から外側部分122への距離は、D2と符号を付してある。本発明の好適な
一実施形態においては、距離D1は距離D2にほぼ等しい。ボイスコイル110
に起因する機械的な振動は、接合部118で外側部分112および内側部分11
4に与えられる。機械的振動は等距離のパスD2およびD1に沿って、それぞれ
外側部分112および内側部分114を通って伝わるので、ダスト・キャップの
頂部120および外縁122は、ほぼ等しい時間関係を有する音響信号を生成す
る。ダスト・キャップの頂部120および外縁122から生成される音はコヒー
レントであり、中央軸CAに沿って(すなわち、軸上で)強め合って加算され(
等しい時間関係のために)、そのため、変換器アセンブリ102によって受け取
られる電気信号を真に表すものとなる。かかるコヒーレントな伝達は、パスD1
およびD2に沿った機械的振動の速度がほぼ等しいときにのみ可能である。この
ことは、内側部分114、外側部分112およびダスト・キャップ116が同じ
材料から製作されているので、図示した実施形態に当てはまる。他の実施形態は
パスD1およびD2に沿って異類の材料を含んでもよいが、但し、異類の材料内
の機械的振動の伝搬速度はほぼ等しいものとする。
【0016】 図3Cの分解斜視図に示した音響変成器104は、位相プラグ・コア124、
位相プラグ体126およびスロート・モード障壁128を含む。位相プラグ・コ
ア124は、図5の断面図に示したように、中央軸CAを中心にほぼ対称、かつ
変換器アセンブリ102にほぼ隣接して設けられている。位相プラグ・コア12
4は、位相プラグ・コア124の背面127と変換器アセンブリ102の伝達面
129との間に体積が削減された空気室130を形成するように、変換器アセン
ブリに対向した位置に置かれている。この体積が削減された空気室130は、変
換器が外気室を駆動している場合よりも高い周波数が、変換器アセンブリ102
によってホーンに伝達されることを可能にする。位相プラグ・コア124の背面
127の外形は、変換器アセンブリ102の伝達面全体にわたって一様な空気室
130を維持するために、外側ドライバ錘体112、内側ドライバ錘体114お
よびダスト・キャップ116の外形に整合する形状になっている。すなわち、位
相プラグ・コア124の背面127と変換器アセンブリ102の正面129との
間の間隔は、位相プラグ・コアと変換器アセンブリの互いに対向する面の全体に
わたってほぼ一定である。一様な空気室130は、変換器アセンブリ102の伝
達面全体に均一な負荷を与え、これは、機械的振動の音響エネルギーへの効率的
変換につながる。位相プラグ・コア124の背面は、錘体の外側円錐部分112
に対向する第1の円錐部132と、錘体の内側部分114に対向する第2の円錐
部134と、ダスト・キャップ116とを含む。好適な一実施形態においては、
第1の円錐部132と第2の円錐部134は頂部136で接する。この頂部13
6は、位相プラグが変換器アセンブリ102に対して適切に固定されているとき
に、外側ドライバ錘体がボイスコイルに付着しているところに対向して、少なく
とも断面では軸CAを中心に延在している。頂部は、外側ドライバ錘体がボイス
コイル110に付着している、外側ドライバ錘体によって作られた外形に整合す
るように、できるだけそれに近い外形になっていることが好ましい。したがって
、頂部は鋭い縁として形成されるが、図示されるように丸みがつけられている。
位相プラグ体126およびスロート・モード障壁128を含む。位相プラグ・コ
ア124は、図5の断面図に示したように、中央軸CAを中心にほぼ対称、かつ
変換器アセンブリ102にほぼ隣接して設けられている。位相プラグ・コア12
4は、位相プラグ・コア124の背面127と変換器アセンブリ102の伝達面
129との間に体積が削減された空気室130を形成するように、変換器アセン
ブリに対向した位置に置かれている。この体積が削減された空気室130は、変
換器が外気室を駆動している場合よりも高い周波数が、変換器アセンブリ102
によってホーンに伝達されることを可能にする。位相プラグ・コア124の背面
127の外形は、変換器アセンブリ102の伝達面全体にわたって一様な空気室
130を維持するために、外側ドライバ錘体112、内側ドライバ錘体114お
よびダスト・キャップ116の外形に整合する形状になっている。すなわち、位
相プラグ・コア124の背面127と変換器アセンブリ102の正面129との
間の間隔は、位相プラグ・コアと変換器アセンブリの互いに対向する面の全体に
わたってほぼ一定である。一様な空気室130は、変換器アセンブリ102の伝
達面全体に均一な負荷を与え、これは、機械的振動の音響エネルギーへの効率的
変換につながる。位相プラグ・コア124の背面は、錘体の外側円錐部分112
に対向する第1の円錐部132と、錘体の内側部分114に対向する第2の円錐
部134と、ダスト・キャップ116とを含む。好適な一実施形態においては、
第1の円錐部132と第2の円錐部134は頂部136で接する。この頂部13
6は、位相プラグが変換器アセンブリ102に対して適切に固定されているとき
に、外側ドライバ錘体がボイスコイルに付着しているところに対向して、少なく
とも断面では軸CAを中心に延在している。頂部は、外側ドライバ錘体がボイス
コイル110に付着している、外側ドライバ錘体によって作られた外形に整合す
るように、できるだけそれに近い外形になっていることが好ましい。したがって
、頂部は鋭い縁として形成されるが、図示されるように丸みがつけられている。
【0017】 図5で分かるように、位相プラグ・コア124は、平板であることが好ましい
正面142を有する正面部140と側面144とを更に含み、後者は、正面14
2から、側面144が第2の円錐部134に接続する外縁146に向けて半径が
増加するように傾斜している。よって、プラグ・コアは外縁146から先細にな
っており、軸CAに沿った両方向で直径が減少している。
正面142を有する正面部140と側面144とを更に含み、後者は、正面14
2から、側面144が第2の円錐部134に接続する外縁146に向けて半径が
増加するように傾斜している。よって、プラグ・コアは外縁146から先細にな
っており、軸CAに沿った両方向で直径が減少している。
【0018】 図6に示したように、位相プラグ・コア124の背面は、変換器アセンブリ1
02に対向して置かれている。136と符号を付した実線は、頂部136の場所
を示すために用いている。中央軸CAは、音響変成器の面の中央の点として示さ
れている。図6が示しているように、音響変成器は、内側の半径方向の場所Rか
ら外縁146に放射状に延伸する、図では6個が138aから138fで示され
ている(ただし数は変えることができる)、複数の細長い放射状溝138を含む
ことが好ましい。軸CAからの半径方向の場所Rの半径距離は、第1の円錐部か
ら背面142へと減少することが好ましい。
02に対向して置かれている。136と符号を付した実線は、頂部136の場所
を示すために用いている。中央軸CAは、音響変成器の面の中央の点として示さ
れている。図6が示しているように、音響変成器は、内側の半径方向の場所Rか
ら外縁146に放射状に延伸する、図では6個が138aから138fで示され
ている(ただし数は変えることができる)、複数の細長い放射状溝138を含む
ことが好ましい。軸CAからの半径方向の場所Rの半径距離は、第1の円錐部か
ら背面142へと減少することが好ましい。
【0019】 図示した実施形態においては、溝138は同一であり、等角度間隔で中央軸C
Aを中心に分散されている。溝の数を4の倍数以外にすることには利点がある。
図示したように、溝の間のコアの部分は、別の部分から180°でそれぞれ対称
に配置してあり、そのため、何れか2つの同一直線上の溝(たとえば、180°
離して配置された溝)について、同一直線上の軸に直交する軸に沿った位相プラ
グ・コア124の領域(たとえば、図6において、Y軸は、溝138aおよび1
38dの中心を通って延伸するX軸から90°離して配置されている)は、密に
なっている。この特定の構成は、ホーン・アセンブリの半円および/または四分
円内に確立された音響エネルギーの結合を減らすことにより、「ブレークアップ
・モード」がラウドスピーカ・システムのホーン内に伝達されることを削減する
傾向にある。
Aを中心に分散されている。溝の数を4の倍数以外にすることには利点がある。
図示したように、溝の間のコアの部分は、別の部分から180°でそれぞれ対称
に配置してあり、そのため、何れか2つの同一直線上の溝(たとえば、180°
離して配置された溝)について、同一直線上の軸に直交する軸に沿った位相プラ
グ・コア124の領域(たとえば、図6において、Y軸は、溝138aおよび1
38dの中心を通って延伸するX軸から90°離して配置されている)は、密に
なっている。この特定の構成は、ホーン・アセンブリの半円および/または四分
円内に確立された音響エネルギーの結合を減らすことにより、「ブレークアップ
・モード」がラウドスピーカ・システムのホーン内に伝達されることを削減する
傾向にある。
【0020】 細長い溝138のそれぞれは、位相プラグ体126と共に、中央軸CAの方向
に位相プラグ・コア124を貫通する内部音響導波管を形成する。位相プラグ・
コア124の正面の図を示した図7は、6個の内部導波管を図示している。図7
に示したように、各溝(したがって、内部導波管)の幅は、導波管が背面127
から正面142へと位相プラグ・コア124を貫通するに従って増加する。この
ように各内部導波管の幅が広がることは、変換器アセンブリ102によって生成
された音が、出力ホーン・アセンブリ106の穴の大きさや形状に適合するよう
に、各導波管を伝搬するに従って次第に空間的に拡大することを可能にする。図
7に示したように、各溝は、音が導波管に入るその最も狭い「a」の幅から、音
が出ていくその最も広い「b」の幅まで拡大する。
に位相プラグ・コア124を貫通する内部音響導波管を形成する。位相プラグ・
コア124の正面の図を示した図7は、6個の内部導波管を図示している。図7
に示したように、各溝(したがって、内部導波管)の幅は、導波管が背面127
から正面142へと位相プラグ・コア124を貫通するに従って増加する。この
ように各内部導波管の幅が広がることは、変換器アセンブリ102によって生成
された音が、出力ホーン・アセンブリ106の穴の大きさや形状に適合するよう
に、各導波管を伝搬するに従って次第に空間的に拡大することを可能にする。図
7に示したように、各溝は、音が導波管に入るその最も狭い「a」の幅から、音
が出ていくその最も広い「b」の幅まで拡大する。
【0021】 位相プラグ体126は、図3Cの分解斜視図に示し、図5に模式的に示したよ
うに、中央軸CAを中心にほぼ対称に、かつ位相プラグ・コア124にほぼ隣接
して設けられている。音響変成器が組み立てられたときに、位相プラグ体126
は変換器アセンブリ102に固定的に取り付けられ、それによって、図3Bおよ
び図5に示したように、位相プラグ・コア124を完全に囲む。位相プラグ体1
26は、位相プラグ・コアの外側境界と、スロート・モード障壁128を超えて
延伸する、図3Aに106で示したホーンの入力用の穴とを提供する。
うに、中央軸CAを中心にほぼ対称に、かつ位相プラグ・コア124にほぼ隣接
して設けられている。音響変成器が組み立てられたときに、位相プラグ体126
は変換器アセンブリ102に固定的に取り付けられ、それによって、図3Bおよ
び図5に示したように、位相プラグ・コア124を完全に囲む。位相プラグ体1
26は、位相プラグ・コアの外側境界と、スロート・モード障壁128を超えて
延伸する、図3Aに106で示したホーンの入力用の穴とを提供する。
【0022】 図示した実施形態においては、位相プラグ・コア124および位相プラグ体1
26は、組み立てられたときに音響変成器104の一部を形成する別個の構成部
品である。他の実施形態においては、位相プラグ体126および位相プラグ・コ
ア124は単一のユニットとして存在してもよい。
26は、組み立てられたときに音響変成器104の一部を形成する別個の構成部
品である。他の実施形態においては、位相プラグ体126および位相プラグ・コ
ア124は単一のユニットとして存在してもよい。
【0023】 スロート・モード障壁128は、図3Cの分解斜視図に示し、図5に模式的に
示したように、中央軸CAを中心にほぼ対称に、かつ位相プラグ体126のほぼ
正面に設けられている。スロート・モード障壁128は、中央軸CAを中心に対
称に設けられ、変換器アセンブリ102の方に向いた小さい方の端部152(障
壁背面)と、ホーン・アセンブリ106の方を向いた大きい方の端部154(障
壁正面)とを有する、基本的に二重に先端を切断された錘体150である。図示
した実施形態においては、錘体150の壁は幾分かの湾曲を含むが、本発明の他
の形態においては、錘体150は真に円錐形の部分であってもよい。スロート・
モード障壁128は、中央軸CAから放射状に延在し、その周囲に均等な角度で
間隔を開けた複数のフィン156を更に含む。フィンの数は位相プラグ・コア1
24の溝の数に等しいことが好ましい。よって、図示した実施形態においては、
スロート・モード障壁は中央軸ACの周囲に60度の間隔で均等に分散された6
個のフィンを含むことが好ましいが、フィンの数は6個を超えても6個未満であ
ってもよいことを理解されたい。スロート・モード障壁128は、スロート・モ
ード障壁のフィンの間の空間が軸上に整列され、それによって、位相プラグ・コ
ア124を通して溝によって提供される内部導波管と一致し、かつその導波管を
効果的に延伸させるように、位相プラグ・コア124に対向した位置に設けられ
ている。より特定的には、フィン156は、軸CAを中心に、位相プラグ・コア
124の溝138のそれぞれの間に残る背面142の平らな部分と角度をなして
整列している。スロート・モード障壁128から延在するフィン156は、位相
プラグ体の溝によって形成された導波管のすぐ外側のラウドスピーカの領域(す
なわち、ホーンの喉における範囲)に設定することができる異質なモードを引き
離す傾向にある。図示した実施形態においては、位相プラグ・コア124、位相
プラグ体126およびスロート・モード障壁128は、組み立てられたときに音
響変成器104を形成する別個の構成部品として存在している。他の実施形態に
おいては、位相プラグ・コア124、位相プラグ体126および/またはスロー
ト・モード障壁は単一のユニットとして存在してもよい。
示したように、中央軸CAを中心にほぼ対称に、かつ位相プラグ体126のほぼ
正面に設けられている。スロート・モード障壁128は、中央軸CAを中心に対
称に設けられ、変換器アセンブリ102の方に向いた小さい方の端部152(障
壁背面)と、ホーン・アセンブリ106の方を向いた大きい方の端部154(障
壁正面)とを有する、基本的に二重に先端を切断された錘体150である。図示
した実施形態においては、錘体150の壁は幾分かの湾曲を含むが、本発明の他
の形態においては、錘体150は真に円錐形の部分であってもよい。スロート・
モード障壁128は、中央軸CAから放射状に延在し、その周囲に均等な角度で
間隔を開けた複数のフィン156を更に含む。フィンの数は位相プラグ・コア1
24の溝の数に等しいことが好ましい。よって、図示した実施形態においては、
スロート・モード障壁は中央軸ACの周囲に60度の間隔で均等に分散された6
個のフィンを含むことが好ましいが、フィンの数は6個を超えても6個未満であ
ってもよいことを理解されたい。スロート・モード障壁128は、スロート・モ
ード障壁のフィンの間の空間が軸上に整列され、それによって、位相プラグ・コ
ア124を通して溝によって提供される内部導波管と一致し、かつその導波管を
効果的に延伸させるように、位相プラグ・コア124に対向した位置に設けられ
ている。より特定的には、フィン156は、軸CAを中心に、位相プラグ・コア
124の溝138のそれぞれの間に残る背面142の平らな部分と角度をなして
整列している。スロート・モード障壁128から延在するフィン156は、位相
プラグ体の溝によって形成された導波管のすぐ外側のラウドスピーカの領域(す
なわち、ホーンの喉における範囲)に設定することができる異質なモードを引き
離す傾向にある。図示した実施形態においては、位相プラグ・コア124、位相
プラグ体126およびスロート・モード障壁128は、組み立てられたときに音
響変成器104を形成する別個の構成部品として存在している。他の実施形態に
おいては、位相プラグ・コア124、位相プラグ体126および/またはスロー
ト・モード障壁は単一のユニットとして存在してもよい。
【0024】 先行技術を超える本発明の主たる利点を図8Aおよび図8Bに示した。両図面
とも、グレースケール彩色を介した音響源のRMS出力レベルを、横座標では時
間に対して、縦座標では周波数に対してプロットした小波変換グラフである。各
図は、大きいバフルに載置した音響装置の出力の小波グラフを示している。本発
明の図示した実施形態によって達成される結果を、図8Aに示した。先行技術の
位相プラグを有する先行技術の装置によって達成される結果を、図8Bに示した
。周波数反応に関しては、2つの装置の間にほとんど相違はなく、両装置とも周
波数が上昇するに従って高まる周波数反応を示している。主たる相違は時間域で
明白である。図8Aは、本発明は図8Bにおける先行技術に比べて、より密でよ
りコヒーレントな到着パターンを提供することを示している。また、エネルギー
情報の境界は、先行技術に比べて垂直にはるかに近く、これは、本発明からの音
響情報は、周波数に関してより一致するように聴取者に到着することを意味して
いる。図8Bは、先行技術の音響源からの信号は時間が経つとより大きく広がる
ことを示しており、また、図8Aには存在しない、通過帯域内におけるいくつか
の重大な不規則性を示している。
とも、グレースケール彩色を介した音響源のRMS出力レベルを、横座標では時
間に対して、縦座標では周波数に対してプロットした小波変換グラフである。各
図は、大きいバフルに載置した音響装置の出力の小波グラフを示している。本発
明の図示した実施形態によって達成される結果を、図8Aに示した。先行技術の
位相プラグを有する先行技術の装置によって達成される結果を、図8Bに示した
。周波数反応に関しては、2つの装置の間にほとんど相違はなく、両装置とも周
波数が上昇するに従って高まる周波数反応を示している。主たる相違は時間域で
明白である。図8Aは、本発明は図8Bにおける先行技術に比べて、より密でよ
りコヒーレントな到着パターンを提供することを示している。また、エネルギー
情報の境界は、先行技術に比べて垂直にはるかに近く、これは、本発明からの音
響情報は、周波数に関してより一致するように聴取者に到着することを意味して
いる。図8Bは、先行技術の音響源からの信号は時間が経つとより大きく広がる
ことを示しており、また、図8Aには存在しない、通過帯域内におけるいくつか
の重大な不規則性を示している。
【0025】 本発明は、その主旨または根本的特徴から逸脱することなく、他の特定の形式
で実施してもよい。したがって、ここに示した実施形態は例示的であって限定的
ではないと見なすものとし、本発明の範囲は前述の説明によってではなく、添付
の特許請求の範囲によって示されており、したがって、出願人は、特許請求の範
囲に関する均等の意味および範囲の中に入る全ての変更は、特許請求の範囲に包
含されることを意図している。
で実施してもよい。したがって、ここに示した実施形態は例示的であって限定的
ではないと見なすものとし、本発明の範囲は前述の説明によってではなく、添付
の特許請求の範囲によって示されており、したがって、出願人は、特許請求の範
囲に関する均等の意味および範囲の中に入る全ての変更は、特許請求の範囲に包
含されることを意図している。
【図1】 先行技術の変換器アセンブリの断面図を示している。
【図2】 先行技術の位相プラグと連結された先行技術の変換器アセンブリの断面図を示
している。
している。
【図3A】 本発明の改良型ホーン・タイプ・ラウドスピーカ・システムの好適な一実施形
態の断面図を示している。
態の断面図を示している。
【図3B】 本発明によってユニットとして組み立てられた、図3Aに示したシステムの変
換器アセンブリおよび音響変成器の斜視図を示している。
換器アセンブリおよび音響変成器の斜視図を示している。
【図3C】 図3Bの変換器アセンブリおよび音響変成器の分解斜視図を示している。
【図4】 図3A〜3Cのシステムの変換器アセンブリの単純化された断面図を示してい
る。
る。
【図5】 本発明により配置された変換器アセンブリおよび音響変成器の略断面図を示し
ている。
ている。
【図6】 図5に示した変換器アセンブリと音響変成器の位相プラグ・コアの略背面図を
示している。
示している。
【図7】 図3〜図6に示した音響変成器の位相プラグ・コアの正面図を示している。
【図8A】 本発明により製作されたラウドスピーカの出力を表す、小波変換グラフを示し
ている。
ている。
【図8B】 先行技術のラウドスピーカの出力を表す、小波変換グラフを示している。
Claims (11)
- 【請求項1】 電気信号を受け取り、伝達媒体を介して音響信号を伝達する
ラウドスピーカ・システムにおいて、 前記電気信号を受け取り、前記電気信号を表す前記音響信号を生成する変換器
アセンブリであって、複数の放射領域を有する変換器アセンブリと、 前記変換器アセンブリを前記伝達媒体と整合させ、前記変換器アセンブリのほ
ぼ全ての前記放射領域から前記音響信号を受け取り、前記音響信号を所定の方向
に向ける音響変成器とを含むラウドスピーカ・システム。 - 【請求項2】 前記ドライバ・アセンブリは、中央軸を中心に一様に設けら
れたボイスコイルを有する錘体状ドライバと、該ボイスコイルと同軸上にあり、
かつそれに固定的に取り付けられた外側の錘体と、前記ボイスコイルと同軸上に
あり、かつそれに固定的に取り付けられた内側の錘体と、該内側の錘体と同軸上
にありそれに固定的に取り付けられたダスト・キャップと、前記中央軸と前記ダ
スト・キャップとの交差点によって定められるダスト・キャップの頂部とを含む
、請求項1に記載のラウドスピーカ・システム。 - 【請求項3】 前記ボイスコイルから垂直に前記内側の錘体に沿って前記ダ
スト・キャップの頂部まで延在する第1の距離は、前記ボイスコイルから垂直に
前記外側の錘体に沿って前記外側の錘体の外縁まで延在する第2の距離にほぼ等
しい、請求項2に記載のラウドスピーカ・システム。 - 【請求項4】 前記音響変成器は、前記中央軸を中心に一様に設けられてお
り、かつ前記錘体の両端で第1の面と第2の面とを有する位相プラグ・コアを含
み、該第1の面は前記錘体状のドライバにほぼ隣接している、請求項2に記載の
ラウドスピーカ・システム。 - 【請求項5】 前記第1の面は、前記音響変成器と前記錘体状のドライバと
の間に一様な空気室を形成するように、前記錘体エレメントと前記錘体状のドラ
イバの前記ダスト・キャップとにほぼ整合する外形を有する、請求項4に記載の
ラウドスピーカ・システム。 - 【請求項6】 前記コアは、前記中央軸とほぼ平行に前記音響変成器を通る
複数の導波管を少なくとも部分的に画定する、請求項4に記載のラウドスピーカ
・システム。 - 【請求項7】 前記導波管は前記第1の面から離れる方向に前記中央軸に沿
って広がるので、前記導波管のそれぞれは前記第1の面で最も狭く、前記第2の
面で最も広い、請求項6に記載のラウドスピーカ・システム。 - 【請求項8】 前記位相プラグ・コアは前記第2の面にほぼ反対側に穴を有
する位相プラグ体によって囲まれているので、前記導波管は前記ドライバ・アセ
ンブリによって生成される音響信号を前記穴の方に向ける、請求項4に記載のラ
ウドスピーカ・システム。 - 【請求項9】 前記音響変成器は、前記中央軸の周囲に設けられ、前記音響
変成器にほぼ隣接してそれに固定的に取り付けられたスロート・モード障壁(th
roat mode barrier)を更に含み、前記スロート・モード障壁は前記中央軸から
放射状に延伸する複数のフィンを含む、請求項2に記載のラウドスピーカ・シス
テム。 - 【請求項10】 電気信号を受け取り、伝達媒体を通して音響信号を伝達す
るラウドスピーカ・システムにおいて、 伝搬の中央軸を定め、前記電気信号を受け取り、伝搬の軸に沿って前記電気信
号を表す前記音響信号を生成する変換器アセンブリと、 ほぼ平行に設けられ、前記軸を中心に均等に角度をなして間隔を開けられた複
数の導波管を定める位相プラグ・アセンブリを含む音響変成器であって、ブレー
クアップ・モードの音響信号が前記位相プラグ・アセンブリを通って伝達される
ことを防止するために、導波管の数は4の倍数以外である音響変成器とを含む、
ラウドスピーカ・システム。 - 【請求項11】 前記音響変成器は、音響エネルギーが前記変成器を出ると
きに、異質なモードの形成を妨げるスロート・モード障壁を含む、請求項10に
記載のラウドスピーカ・システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/160,107 US6094495A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Horn-type loudspeaker system |
US09/160,107 | 1998-09-24 | ||
PCT/US1999/021902 WO2000018183A1 (en) | 1998-09-24 | 1999-09-21 | Horn-type loudspeaker system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002526005A true JP2002526005A (ja) | 2002-08-13 |
Family
ID=22575536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000571710A Pending JP2002526005A (ja) | 1998-09-24 | 1999-09-21 | ホーン・タイプ・ラウドスピーカ・システム |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6094495A (ja) |
JP (1) | JP2002526005A (ja) |
CN (1) | CN1156197C (ja) |
AU (1) | AU764701B2 (ja) |
BR (1) | BR9913894A (ja) |
DE (1) | DE19983596T1 (ja) |
GB (1) | GB2357654B (ja) |
WO (1) | WO2000018183A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH11341587A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スピーカ装置 |
GB9916380D0 (en) * | 1999-07-14 | 1999-09-15 | Funktion One Research | Loudspeaker |
US6466680B1 (en) * | 1999-10-19 | 2002-10-15 | Harman International Industries, Inc. | High-frequency loudspeaker module for cinema screen |
US7072481B2 (en) * | 2000-07-31 | 2006-07-04 | Harman International Industries, Inc. | Two-stage phasing plug system in a compression driver |
WO2002056293A1 (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Meyer Sound Laboratories Incorporated | Manifold for a horn loudspeaker |
US7936892B2 (en) | 2002-01-14 | 2011-05-03 | Harman International Industries, Incorporated | Constant coverage waveguide |
US7207413B2 (en) * | 2003-06-02 | 2007-04-24 | Tbi Audio Systems Llc | Closed loop embedded audio transmission line technology for loudspeaker enclosures and systems |
JP2005006053A (ja) * | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Tadashi Masuda | 低音用スピーカー装置及び該低音用スピーカー装置を備えたマルチウェイスピーカー装置 |
FI120126B (fi) | 2004-04-30 | 2009-06-30 | Aura Audio Oy | Menetelmä tasaisen ääniaaltorintaman aikaansaamiseksi sekä tasoaaltosuuntain, kaiutinrakenne ja akustinen linjasäteilijä |
US7920712B2 (en) * | 2005-06-10 | 2011-04-05 | Loud Technologies Inc. | Coaxial mid-frequency and high-frequency loudspeaker |
US8081766B2 (en) * | 2006-03-06 | 2011-12-20 | Loud Technologies Inc. | Creating digital signal processing (DSP) filters to improve loudspeaker transient response |
CA2645852C (en) * | 2006-03-15 | 2013-12-24 | Thomas J. Danley | Sound reproduction with improved low frequency characteristics |
GB2437126B (en) * | 2006-04-13 | 2011-02-09 | Gp Acoustics | Phase plug |
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